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第三節 “伏安法”測電阻
自主學習
1.實驗原理： 。
2.實驗電路
3.用 電壓表 測量被測電阻兩端電壓；用 電流表 測量被測電阻中的電流。
4.連接電路時開關應 斷開 ；開關閉合前滑動變阻器的滑片應移到最大阻值處。
5.待測電阻求平均值的目的： 減小誤差 。
提示：小燈泡的電阻受溫度影響較大，它的阻值測量結果不能取平均值。
針對訓練
知識點1 “伏安法”測量定值電阻
1.為測量一定值電阻的阻值，某實驗小組的小明和小亮選用的實驗器材有：待測電阻Rx、兩節干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及導線若干。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整（導線不能交叉）。
答案
（2）某次測量時，電流表的示數為0.5A，電壓表的指針所指的位置如圖乙所示，則電壓表的示數為 2.5 V，本次測得Rx的阻值為 5 Ω。
（3）本實驗進行了多次測量，其目的是 求平均值，減小實驗誤差 ，下列實驗中多次測量的目的與該實驗相同的是 A 。
A.用刻度尺測量物理課本的寬度
B.測量小燈泡的電阻
知識點2 “伏安法”測量小燈泡的電阻
2.（2022昆明市官渡區期末）某實驗小組用“伏安法”測量標有“2.5V”字樣的小燈泡的電阻。
（1）該實驗原理為 。
（2）如圖甲所示，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該移到最 右 （選填“左”或“右”）端，目的是 保護電路 。
（3）試觸時，發現電壓表指針反向偏轉，如圖乙所示，原因是 電壓表的“+”“-”接線柱接反了 。
（4）正確連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現這種故障的原因是 小燈泡斷路 。
（5）排除故障后，多次移動滑動變阻器的滑片P，將電壓表和電流表的示數記錄在下表中。其中當電壓表的示數為2.5V時，電流表示數如圖丙所示，為 0.28 A，此時小燈泡的電阻約為 8.93 Ω（保留兩位小數）。
實驗次數 第一次 第二次 第三次
電壓U/V 2.1 2.5 2.8
電流I/A 0.26 0.3
（6）分析數據后發現，小燈泡的阻值不是固定不變的，該小組同學和其他小組交流發現都存在類似情況，其原因是小燈泡的電阻受 溫度 的影響。
基礎鞏固
1.在“伏安法測電阻”的實驗中，小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象，在處理實驗數據時，分別畫出了對應的U-I圖像，如圖甲、乙所示。關于圖像的分析，下列說法錯誤的是（ C ）
A.由甲圖可知，定值電阻的阻值為1Ω
B.由甲圖可知，電阻不隨其兩端的電壓和導體中的電流的改變而改變
C.為了減小誤差，應該用多次測量取平均值的方法，計算小燈泡的電阻
D.由乙圖可知，小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大
2.某同學在用伏安法測電阻的實驗中，將實物連成如圖所示的電路，每節干電池為1.5V，估計被測電阻為10Ω左右，根據給出的信息，仔細觀察電路圖，寫出電路連接的不當之處分別是 電壓表的量程選擇過大 、 電流表的量程選擇過大 。
3.某興趣小組的同學進行“伏安法測電阻”的實驗。
（1）用筆畫線代替導線把如圖甲所示的實物圖連接完整，要求滑片P向右移動時電流表示數變小。
答案
（2）連接電路時，開關應 斷開 ；閉合開關前將滑動變阻器的滑片移至 B （選填“A”或“B”）端，目的是保護電路。
（3）閉合開關，調節滑動變阻器進行實驗，通過多組數據畫出了如圖乙所示的待測電阻Rx的I-U圖像，由圖像可得Rx= 4 Ω。
（4）他們將上述實驗中的定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡，用同樣的方法測定小燈泡的電阻。當電壓表的示數為0.2V時，電流表的示數為0.10A；當電壓表的示數為2.4V時，電流表的示數為0.30A；則當電壓表的示數為2.0V時，電流表的示數可能為 0.28A （選填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”）。
（5）另一小組實驗時發現電壓表壞了，他們設計了一種方案也測出了Rx的阻值，電路如圖丙所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下：
①當開關S1閉合、S2斷開時，電流表的讀數為I1；
②當開關S1、S2都閉合時，電流表的讀數為I2；
③待測電阻Rx= （用已知和測出的物理量符號表示）。
拓展培優
4.利用伏安法測電阻時常常用到如圖所示的兩種電路，某同學實驗時所用電流表的內阻約為10Ω，電壓表的內阻約為20kΩ，待測電阻的阻值約為100Ω，為了減小誤差，他應該采用圖 甲 （選填“甲”或“乙”）所示的連接方法，利用該方法進行實驗時，測量結果會偏 小 （選填“大”或“小”）。

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